Задание №19 — Химия и окружающая среда

Решение.

Для решения задачи нам необходимо сначала определить массовую долю фтора в химическом соединении — монофторофосфате натрия ($Na_{2}PO_{3}F$), а затем рассчитать его содержание в конкретном тюбике пасты.

Шаг 1. Вычислим относительную молекулярную массу монофторофосфата натрия.
Используя таблицу Менделеева, найдем атомные массы элементов: $Ar(Na) = 23$, $Ar(P) = 31$, $Ar(O) = 16$, $Ar(F) = 19$.
$Mr(Na_{2}PO_{3}F) = 2 \cdot Ar(Na) + Ar(P) + 3 \cdot Ar(O) + Ar(F)$
$Mr(Na_{2}PO_{3}F) = 2 \cdot 23 + 31 + 3 \cdot 16 + 19 = 46 + 31 + 48 + 19 = 144$

Шаг 2. Вычислим массовую долю фтора в этом соединении.
Массовая доля элемента ($w$) находится как отношение массы атомов этого элемента к молекулярной массе всего вещества:
$w(F) = \frac{Ar(F)}{Mr(Na_{2}PO_{3}F)} = \frac{19}{144} \approx 0,13194$

Шаг 3. Найдем массу монофторофосфата натрия в тюбике массой 75 г.
По условию, в $100 \text{ г}$ пасты содержится $52 \text{ мг}$ соли. Составим пропорцию для тюбика массой $75 \text{ г}$:
В $100 \text{ г}$ пасты — $52 \text{ мг}$ соли
В $75 \text{ г}$ пасты — $x \text{ мг}$ соли
$x = \frac{75 \text{ г} \cdot 52 \text{ мг}}{100 \text{ г}} = 39 \text{ мг}$

Шаг 4. Вычислим массу чистого фтора в тюбике.
Для этого умножим массу соли в тюбике на массовую долю фтора в этой соли:
$m(F) = m(Na_{2}PO_{3}F) \cdot w(F)$
$m(F) = 39 \text{ мг} \cdot \frac{19}{144} = \frac{741}{144} \approx 5,1458... \text{ мг}$

Округляем полученный результат до целых по правилам математики: $5,1458 \approx 5$.

Ответ: 5 мг

Источник: ФИПИ